喷丸强化标准介绍(SAE AMS2430)
1、范围
1.1⽬的
此规范包括采⽤介质撞击零件表⾯的⾃动喷丸的要求,介质包括⾦属丸、玻璃丸或陶瓷丸。 1.2应⽤
喷丸典型性的⽤于在⾦属零件上引⼊表⾯残余压应⼒,以提⾼如轮轴、环(螺旋形、扭转和叶形)、齿轮、飞⾏器着陆齿轮、结构件和其他相似物件等零件的疲劳强度和应⼒腐蚀裂纹抗⼒,但不仅限于上述应⽤范畴。
1.3相关的喷丸过程,如滚动喷丸、⼿动喷丸、喷丸成型和矫直、预防晶间腐蚀的喷丸以及为产⽣表⾯缩皱的喷丸等,不在此规范范围内。
1.4与AMS2432⼀致的喷丸符合或超过了AMS2430的要求。符合AMS2432要求的零件认证附件到AMS2430也是可接受的,见4.5。
1.5这是⼀份喷丸过程规范。已认可的⼯程部门的喷丸设计⽅针仅在第8部分作为信息提供。
高斯加速器1.6其他条款
当AMS-S-13165或MIL-S-13165有规定,并且喷丸程序已通过购买⽅或已认可的⼯程部门的验证或是可以接受的,喷丸的⽣产者可以继续使⽤已验证的或可以接受的设备、⼯艺和检测⽅法,以满⾜AMS2430T规范的要求及通过购买⽅的批准。
1.6.1批次或滚筒喷丸
当批次或滚筒喷丸使⽤喷丸程序和设备时,需要已认可的⼯程部门批准喷丸程序和检测,例如滚动或滚筒喷丸是在AMS ⽂件验证后才发布的。
1.6.2⼿动喷丸没有在本规范中直接说明。此前和以后的应⽤应该通过⽣产商和已认可的⼯程部门的同意。 2、适⽤⽂件
以下发⾏的⽂件在订购单⽇期之前有效,在特定范围内组成了此规范的⼀部分。除⾮另有说明,供应商可以根据最新的修订版执⾏。当引⽤⽂件取消并且没有指定替代⽂件,可以采⽤⽂件的最新发⾏版本。
2.1SAE刊物
源于SAE国际
AMS 2431 喷丸介质,⼀般要求
AMS 2432 喷丸,计算机控制
SAE J442 喷丸的试⽚、夹具和测具
SAE J443 使⽤标准喷丸阿尔门试⽚的规程
SAE J2277 喷丸覆盖率检测
2.2 ASTM 刊物
源于ASTM国际
ASTM B214 ⾦属粉末筛分的标准检测⽅法
ASTM E11 测试⽤筛布和筛
3、技术要求
3.1 喷丸借助
3.1.1新介质
3.1.1.1新的喷丸介质应符合AMS2431的要求。
3.1.1.2如果已认可的⼯程部门允许使⽤特定的切割丸,符合AMS2431/3或AMS2431/8的特定的碳钢切割丸,或是符合AMS2431/4的特定不锈钢丝切割丸,以及与表1中尺⼨相当的的铸钢丸,仅在喷丸强度等于或更⾼于特定铸钢丸的情况下可以使⽤。
3.1.1.3 如果在零件图中或已认可的⼯程部门都没有给出介质的硬度要求,热处理后的钢介质应符合AMS2431/2,/7或/8中硬度⾼于200ksi的要求。
3.1.2过程中的介质
喷丸过程中使⽤的介质应该检测尺⼨和形状,并且尺⼨和形状应满⾜表1、2A和2B以及图1和2的要求。
表1-过程中介质的尺⼨要求
1见AMS2431的定义
2筛⽹要求按ASTM E11
图1 可接受的铸造介质形状
图2-可接受的切割介质形状
表2A-过程中⾮⾦属介质的形状要求
1见AMS2431的定义
表2B-⾦属介质形状的维护要求
1见AMS2431的定义
3.2设备和材料
以下设备和材料的型号应该在零件的喷丸中提供。
以下设备和材料的型号应该在零件的喷丸中提供。
3.2.1喷丸机器
3.2.1.1喷丸机器应该能⾃动运⾏且可以由电脑控制。机器应按AMS2432要求进⾏检视。机器应能提供⼀种推动的⽅式,在可控的速度下,介质在空⽓压⼒推动下击打零件,或者介质由离⼼⼒推动。机器应能提供⼀种移动的⽅式,在恒定的速度下,零件经过介质流,或是介质流越过零件,按照需要两者可以任选其⼀、轮流或是都有。喷嘴和零件应可以机械的固定和移动。在⽣产过程中零件不能随意的移动。机器应有能⼒可以⼀致性地重复需要的喷丸强度。
3.2.1.2机器应该配有设施可以从⽣产介质中分离灰尘和颗粒污染物,除⾮购买⽅不在意。设施可以包含介质分离器,可以机械的控制尺⼨和形状,如振动屏、螺旋装置或是倾向带。
3.2.1.3对于机器使⽤的是压缩空⽓,则应该在空⽓供应系统中配置低空⽓压⼒报警装置。
3.2.1.4对于湿丸料喷丸,不要求有分离器,但是应经常更换整套泥浆,保证喷丸强度、、、。在整套泥浆更换过程后可以增加⼀次新的丸料以保证喷丸强度。
3.2.2试⽚
阿尔门试⽚,⼩尺⼨试⽚以及暗的或模糊的试⽚应该符合SAE J442的要求,且使⽤应符合SAE J443。
3.2.2.1当条件对标准试⽚不是有利的时,应该可以采⽤⼩尺⼨试⽚或其他标准的暗的或模糊的试⽚来替换的⽅法以控制喷丸强度。⼩尺⼨试⽚或其他标准的暗的或模糊的试⽚的喷丸强度,与标准SAE J442试⽚的喷丸强度,两者间的关联应按SAE J443来建⽴。
3.2.3试⽚测具
阿尔门试⽚测具采⽤标准的“A”“C”和“N”试⽚时应符合SAE J442。按照SAE J442设计的测具应该使⽤⼩尺⼨试⽚的弧⾼值。
3.2.4试⽚夹具
阿尔门试⽚夹具应符合SAE J442。按照SAE J443,当程序运⾏或强度检测时试⽚夹具应该由固定装置⽀撑。
3.2.5遮挡
在零件禁⽌喷丸的区域应该采⽤适当的遮挡。可以使⽤挡板将介质引导到已认可的⼯程部门允许的需要喷丸的区域。
3.2.6介质尺⼨检测设备
3.2.6.1应该使⽤符合ASTM B214要求旋转及敲击型机器。应该使⽤机械操作的偏⼼筛⽹振动器,使筛⽹能按⼀定的速度进⾏旋转和敲击。每分钟的旋转次数应在270到300之间。每分钟的敲击次数应在140到160之间。筛⽹振动器的下降⼿臂应装有振动吸收塞,以吸收敲击设备的撞击。
3.2.6.2测试筛⽹应按ASTM E11的要求。筛⽹直径应为8英⼨或200mm,⾼度为1英⼨(25mm)或2英⼨(51mm)。
3.2.7介质形状检测设备
3.2.7.1应该使⽤⼀个配有粘结型中⽌装置的耐⽤的样板来保持介质样品,或是⼀个带有凹处的固体⼯具来固定介质样品,或其他经过已认可的⼯程部门同意的相似的⽅法。中⽌装置或凹处应该符合样品⼤⼩尺⼨的要求或是表2A或2B中所⽰的等同⾯积。尺⼨公差应控制在±5%以内。
3.2.7.2影像放⼤设备应该有如表3所⽰的最⼩放⼤倍率要求,并且应该有充⾜的灯光能清晰地识别,每种介质的形状和尺⼨要求应按3.1.2要求。
表3⽣产介质检测的放⼤倍率要求
表3⽣产介质检测的放⼤倍率要求
3.3喷丸前准备
3.3.1遵守采购要求并应⽤到产品零件上。
石墨保护套3.3.2下述条⽬不是喷丸的职责但应该在喷丸之前完成。
3.3.2.1所有为满⾜机械性能要求的热处理应该在喷丸之前完成。
3.3.2.2所有需要喷丸的区域都应该画出要求。
3.3.2.3当需要磁粉探伤或荧光渗透探伤时,应该在喷丸之前完成。
3.3.2.4喷丸前应在⼯程图纸中说明零件的尺⼨及表⾯状态应该,除⾮另外有规定。
3.3.3下述条⽬是喷丸的职责且应该在喷丸之前完成。
防爆雷达液位计3.3.3.1应该检测所有喷丸区域的边缘和⾓,且去除棱边及⽑刺。
3.3.3.2喷丸前所有零件应经过外表清理。购买⽅应提供清理零件给加⼯⽅或在喷丸前向加⼯⽅说明清理的⽅法。如果购买⽅没有规定喷丸前的清理⽅法,技⼯⽅也可以采⽤购买⽅接受的⽅法来清理零件。卤化溶剂不能⽤于清理钛合⾦零件。零件应经过⽬视检查,证明没有油脂、污垢、油、腐蚀、机械损伤以及防腐蚀层,如阳极镀层、电镀或油漆。允许使⽤放⼤镜作为零件检测的仲裁。
3.3.4遮挡
零件中不需要任何喷丸的⾯积应该要合理的遮挡或在喷丸流中受到保护。
3.4喷丸
3.4.1零件应该按购买⽅的要求进⾏喷丸。
3.4.2零件喷丸中应不能施加外部载荷,除⾮已认证的⼯程部门允许。
3.5喷丸性能
3.5.1强度
3.5.1.1喷丸强度应按购买⽅规定,符合SAE J443。注意,客户要求或较旧的图纸对于强度可能没有按照SAE J442提供标准弧⾼名称。例如,客户要求如典型的6A或18N意味着0.006英⼨A和0.018英⼨N,但是应该由购买⽅来确定。
3.5.1.2机器设置的每个变化都要求检测强度点的最⼩变化,如3.7章中过程参数表所⽰。
3.5.2覆盖
3.5.2.1零件喷丸的覆盖率应是成熟的,并且按照SAE J2277的要求零件应该是全/满覆盖,除⾮已认可的⼯程部门有其他的规定。
3.5.2.2零件或⼯件的区域以及这些区域的尺⼨公差在合同或适⽤的图纸中指定,这些区域不需要喷丸或禁⽌喷丸的区域应该合理的遮挡或其他的在丸流中保护这些表⾯的⽅法。
3.5.2.3“可选择”喷丸应是指这些区域,位置临近喷丸区域并且也会受到丸料的碰撞,可以完全、部分或不需要覆盖。
3.6⽤于特定的⼏何
柴火灶这部分提供的细节和约束的要求主要针对洞、圆⾓半径以及适⽤的反射喷丸。
3.6.1如果图纸没有规定特殊区域,要求在所有表⾯除了洞和孔径⼩于0.50英⼨(13mm)的区域除外。如果这些⼩区域要求喷丸,图纸应该给⽣产者指定或提供⽅法。洞可以使⽤喷嘴、弹跳或喷喷丸,并且固定零件以确保其他部位不会被喷丸。如果内部直径可以⽤外部喷嘴进⾏喷丸,并且强度和覆盖率在最终的碰撞⾓度下证实是可以满⾜要求的,则不需要喷喷丸。如果喷丸必须通过凹处或⼩孔,则要求表⾯喷丸区域的名义直径不⼤于其宽度的25%,除⾮最⼩丸料尺⼨的限制低于喷丸圆⾓。
3.6.2对于零件的圆⾓半径,使⽤名义直径应该不⼤于零件最⼩圆⾓半径⼀半的丸料来喷丸,除了钢丸
的名义直径需要不⼩于0.007英⼨(0.18mm),以及玻璃丸的名义直径需要不⼩于0.002英⼨(0.05mm)。如果需要的丸料尺⼨⼩于8.
4.3所⽰,圆⾓半径的喷丸应该在零件的常规喷丸后再分开进⾏。圆⾓半径的强度,与较⼩的丸料尺⼨兼容,应该由已认可的⼯程部门确定。对于之前喷丸的区域没有附加的遮盖要求。
3.6.3当需要喷丸的表⾯是有阻碍的,并且通过直接撞击的⽅式不能获得完全/彻底的覆盖,则需要反射喷丸来覆盖。3.7过程参数表
对于每个零件号和设备,⽣产者应该制定喷丸过程参数,以获得符合SAE J443和J2277要求的喷丸零件,除⾮已认可的⼯程部门有其他的规定。这些过程参数应该形成零件的⽂件和过程参数表,并⽤于喷丸产品。给定的零件喷丸时,需要单独的过程参数表⽤来记录过程参数的任何变化。在⽣产零件之前,购买⽅可以要求审核过程参数表。
3.7.1过程开发
3.7.1.1安装机器对试⽚装置进⾏喷丸,并且按照SAE J443要求对每个需要强度确认的点建⽴饱和曲线。使⽤这些设备设置,按照SAE J443应该对每个强度确认点进⾏强度确认过程,并且对喷丸过程形成⽂件。对于产品零件强度确定的⽅法,仅当已认可的⼯程部门同意时,才能使⽤替换的⽅法。
3.7.1.2当强度确认完成后,可以在真实零件需要的地⽅按照SAE J2277进⾏覆盖,并按要求进⾏遮挡,仍需要确定强度要求。在零件喷丸覆盖后,从零件上去除遮挡。零件应按SAE J2277要求进⾏覆盖率检测。覆盖产品的程序应形成⽂件。清理去除丸料的⽅法、以及保存和包装的⽅法,应按照3.9.1、3.9.2和第5部分建⽴和形成⽂件。
3.7.1.3对于每个零件,⽣产⽅盒购买⽅要求的⽂件都应该完整。
3.7.2所有喷丸过程参数表都应该包括相关图,该图应能表⽰与夹具和零件相关的喷嘴与轮⼦的装配信息,并按表4所⽰以分钟为单位记录过程参数。
表4-⽣产过程参数表格要求
射击标靶3.8产品零件喷丸
电机传动3.8.1 产品零件喷丸应按照零件的过程参数表进⾏。购买⽅的⽂件和/或订单应该评估并和产品零件相协调。建⽴机器参数,每个强度检验位置应该进⾏强度检验。零件应按要求检验、清理、遮挡、固定和喷丸。应按可接受的测试标准
4.2.1要求对每个强度检验位置进⾏喷丸后强度检验。
3.8.2应从零件上去除遮挡,并对零件检测覆盖率。
3.9喷丸后的过程
3.9.1喷丸和去除保护的遮挡后,采取可接受的或者是客户指定的⽅法,从零件表⾯去除所有介质和碎⽚,这样可以保护尺⼨要求还不损伤零件表⾯。由铝、镁、耐腐蚀钢和钛合⾦制造的零件,在⽤钢介质喷丸后应该清理去除所有铁污染物。如果客户没有规定喷丸后的清理⽅法,旨在放可以使⽤客户可接受的⽅法清理零件,卤素溶解法不能⽤于清理钛叶⽚。